1、單晶硅與多晶硅的區別單晶硅和多晶硅的區別是，當熔融的單質硅凝固時,硅原子以金剛石晶格排列 成許多晶核，如果這些晶核長成晶面取向相同的晶粒，則形成單晶硅。如果這些 晶核長成晶面取向不同的晶粒，則形成多晶硅。多晶硅與單晶硅的差異主要表現 在物理性質方面。例如在力學性質、電學性質等方面，多晶硅均不如單晶硅。多 晶硅可作為拉制單晶硅的原料。單晶硅可算得上是世界上最純凈的物質了，一般 的半導體器件要求硅的純度六個 9 以上。大規模集成電路的要求更高，硅的純度 必須達到九個 9。目前，人們已經能制造出純度為十二個 9 的單晶硅。單晶硅是 電子計算機、自動控制系統等現代科學技術中不可缺少的基本材料。高純度硅

2、在石英中提取，以單晶硅為例，提煉要經過以下過程：石英砂一冶 金級硅一提純和精煉一沉積多晶硅錠一單晶硅一硅片切割。冶金級硅的提煉并不難。它的制備主要是在電弧爐中用碳還原石英砂而成。 這樣被還原出來的硅的純度約 98-99%，但半導體工業用硅還必須進行高度提純 （電子級多晶硅純度要求 11個 9，太陽能電池級只要求 6 個 9）。而在提純過程中， 有一項“三氯氫硅還原法（西門子法）”的關鍵技術我國還沒有掌握，由于沒有這 項技術，我國在提煉過程中 70%以上的多晶硅都通過氯氣排放了，不僅提煉成本 高，而且環境污染非常嚴重。我國每年都從石英石中提取大量的工業硅，以 1 美元公斤的價格出口到德國、美國和

3、日本等國，而這些國家把工業硅加工成高 純度的晶體硅材料，以 46-80美元公斤的價格賣給我國的太陽能企業。得到高純度的多晶硅后，還要在單晶爐中熔煉成單晶硅，以后切片后供集成 電路制造等用。什么是單晶硅可以用于二極管級、整流器件級、電路級以及太陽能電池級單晶產品的生產 和深加工制造，其后續產品集成電路和半導體分離器件已廣泛應用于各個領域， 在軍事電子設備中也占有重要地位。在光伏技術和微小型半導體逆變器技術飛速發展的今天，利用硅單晶所生產 的太陽能電池可以直接把太陽能轉化為光能，實現了邁向綠色能源革命的開始。 北京 2008 年奧運會將把“綠色奧運”做為重要展示面向全世界展現，單晶硅的 利用在其中

4、將是非常重要的一環。現在，國外的太陽能光伏電站已經到了理論成 熟階段，正在向實際應用階段過渡，太陽能硅單晶的利用將是普及到全世界范圍， 市場需求量不言而喻。河北寧晉單晶硅工業園區正是響應這種國際趨勢，為全世 界提供性能優良、規格齊全的單晶硅產品。單晶硅產品包括屮3屮6單晶硅圓形棒、片及方形棒、片，適合各種 半導體、電子類產品的生產需要，其產品質量經過當前世界上最先進的檢測儀器 進行檢驗，達到世界先進水平。單晶硅的提煉方法硅是地球上儲量第二的化學元素，作為半導體材料，人們對它研究得最多、技術最成熟，而 且晶硅性能穩定、無毒，因此成為太陽電池研究開發、生產和應用中的主體材料。但高純度多晶 硅在我國

5、卻十分短缺，絕大部分需要依賴進口。高純度硅在石英中提取，以單晶硅為例，提煉要經過以下過程：石英砂一冶金級硅一提純和 精煉一沉積多晶硅錠一單晶硅一硅片切割。冶金級硅的提煉并不難。它的制備主要是在電弧爐中用碳還原石英砂而成。這樣被還原出來 的硅的純度約 98-99%，但半導體工業用硅還必須進行高度提純。電子級硅的雜質含量約 （10人-10）%以下。而在提純過程中，有一項三氯氫硅還原法（西門子法）的關鍵技術我國還沒 有掌握，由于沒有這項技術，我國在提煉過程中 70%以上的多晶硅都通過氯氣排放了，不僅提 煉成本高，而且環境污染非常嚴重。事實上，我國每年都從石英石中提取大量的工業硅，以 1 美元/公斤的

6、價格出口到德國、美 國和日本等國，而這些國家把工業硅加工成高純度的晶體硅材料，以 46-80美元/公斤的價格賣 給我國的太陽能企業。生產多晶硅不容易 事實上，多晶硅的上游原材料石英砂在我國并不缺乏。不少海外的多晶硅公司都從中國直接采購。 但中國企業對于硅的提純技術，一直毫無進展。上世紀90年代，國內有40多家小型公司都在 研究多晶硅技術，但就是沒有一家公司可以承擔大型的多晶硅生產。一個 1000 噸左右的多晶 硅生產線，就如同一個中型的現代石化公司，工程設計復雜。多晶硅技術有兩類：硅烷法和三氯氫硅還原法。如果能夠這兩類技術有重大突破，那么中國光伏 電池的產量將會進一步增長。在2004年10月中

7、國可再生能源發展項目辦公室所作中國光伏 產業研究報告中，對國內太陽級多晶硅的描述是我國光伏專用太陽級硅材料的研制和生產是 空白”。硅是地球上儲量第二的化學元素，作為半導體材料，人們對它研究得最多、技術最成熟，而且晶 硅性能穩定、無毒，因此成為太陽電池研究開發、生產和應用中的主體材料。但高純度多晶硅在 我國卻十分短缺，絕大部分需要依賴進口。高純度硅在石英中提取，以單晶硅為例，提煉要經過 以下過程：石英砂冶金級硅提純和精煉沉積多晶硅錠單晶硅硅片切割。冶 金級硅的提煉并不難。它的制備主要是在電弧爐中用碳還原石英砂而成。這樣被還原出來的硅的 純度約9899%,但半導體工業用硅還必須進行高度提純。電子級

8、硅的雜質含量約10%以下。 而在提純過程中，有一項三氯氫硅還原法（西門子法）”的關鍵技術我國還沒有掌握，由于沒有這 項技術，我國在提煉過程中 70%以上的多晶硅都通過氯氣排放了，不僅提煉成本高，而且環境 污染非常嚴重。發展多晶硅產業時不可待 對中國的太陽能企業而言，解決高純度硅的問題已是迫在眉睫。多晶硅并非是類似石油的資源性 產品，但技術一旦形成壟斷，國內企業就無所適從。多晶硅材料如果持續短缺，繼續漲價，我國 光伏產業就有覆滅的危險，因為組件的價格是封頂的，不可能為材料的漲價留出空間。中國有色 金屬工程設計研究總院總設計師嚴大洲明確表示，若不以自主知識產權改變國內多晶硅的生產現 狀，加快多晶硅

9、生產企業擴建或新建步伐，我國多晶硅產業受制于國際市場的狀況無法改變，將 危及我國集成電路、半導體器件和光伏產業。目前隨著各國政府對光伏產業推動力的增加，多晶 硅供應的短缺局面會加劇，而多晶硅企業的新增產能已被一些企業鎖定，加快中國多晶硅材料產 業的發展時不我待，因此呼吁國家制定優惠政策，以支持國內相關企業單位在與國外企業同等成 本的前提下從事新工藝和新技術的研究。當前多晶硅在發展半導體產業、新能源產業方面已擺到越來越突出的重要地位。近一兩年來，在 生產多晶硅產品（特別是用于太陽能電池的多晶硅）的技術路線方面，世界多晶硅主要生產國家正 在積極尋求新工藝、新設備和新技術。這項研發工作表現得十分活躍

10、，并出現了眾多的研究新成 果和技術上的新突破。這也預示著世界多晶硅工業化生產技術一個新的飛躍即將到來。未來 3 年5年正是發展我國多晶硅產業的黃金時期，我們必須抓住機遇，盡快建立起自己的多晶硅產 業，以打破發達國家的壟斷和封鎖。需求形勢的發展，無論是在擴大我國多晶硅生產規模上，還 是在研發、探索節省能源、提高生產效率、降低成本、提升效益的多晶硅生產新工藝上，都給我 國硅材料產業提出了一個緊迫的重要任務。我國的多晶硅材料面臨這樣的重要關頭。從國外的情況看，從事多晶硅生產的每個公司都在獨立發展，聯合引進沒有可能，多晶硅廠掌握 的核心技術都在國外。寧波立立電子股份有限公司副總經理林必清認為，依靠技術

11、轉移和與國外 企業合資都不太可能，因此，要丟掉幻想，在多晶硅技術自主研發上下功夫，聯合攻關，研發多 晶硅生產新技術、新工藝。國際上生產多晶硅的主要技術路線有改良西門子法、硅烷法、流態化床法、冶金法，其中改良西 門子法占全球產量的 80%以上。而我國發展多晶硅產業應該采取什么技術路線，專家認為，我 國現行 100 噸左右的多晶硅產量全部采用改良西門子法，不但具有較好的技術基礎，而且培養 造就了一批具有豐富經驗的科研人員和操作技工，因此，開發千噸級規模生產工藝技術，重點應 針對節能和物料循環利用等方面組織重大攻關。許多專家建議，科技攻關既要著眼于相關產業對 多晶硅產品的緊迫需求，提升千噸級改良西門

12、子法的生產技術，降低能耗和產品成本，盡快實現 規模化生產，又要加強新技術、新工藝研究，以太陽能級多晶硅生產技術為突破口，開展太陽能 級低成本多晶硅新技術、新工藝的研究，實現多晶硅技術的可持續發展。他們建議科技部盡快組 織多晶硅產業化技術攻關，促成產學研緊密結合，形成有競爭力的我國多晶硅產業。 必須搞好協調與合作 現在，國內已有兩家企業初探多晶硅生產。河南洛陽的中硅高科公司已在2005年11月投產了 300噸多晶硅。該公司的一部分產品給某IC公司，另一部分給無錫尚德。2005年8月，科技 部批準河南洛陽中硅高科技有限公司實施國家 “863”計劃項目“24 對棒多晶硅還原爐裝置技術 研究”課題，首

13、期資助經費300萬元。該項目預計在2006年完成，項目完成后將取得具有自主 知識產權的多晶硅生產技術和工藝，并為我國建設千噸級多晶硅生產線奠定技術基礎。新光硅業 2001年在四川樂山投建，是我國第一條千噸多晶硅生產線，規劃年產1260噸的多晶硅，總投 資約12.9億元人民幣。預計2006年項目投產后年產值約為6億元，可年產電子級多晶硅900 噸、區熔多晶硅200噸、太陽能電池用多晶硅150噸。能否實現這一關鍵的突破， 2006年當 可見出分曉。目前，上海太陽能科技正在組建“太陽能工程技術研究中心”。該中心將用 2 年的時間進行多晶 硅的技術突破。一旦突破技術障礙，原材料成本將直線下降。太陽能科

14、技也可委托其他企業為其 生產多晶硅。香港錦藝集團在重慶將投資10億元，建年產5萬噸硅微粉、1000噸多晶硅生產 線項目。中國電子材料協會半導體材料分會秘書長朱黎輝說，現在想上多晶硅項目的地方很多，希望政府 能夠組織協調，避免單晶硅重復建廠的歷史。多晶硅產業不但技術門檻高，風險大，而且需要一 個專業的團隊來保障運行，因此國家有關部門應該對多晶硅項目做嚴格的審批、限制。雖然一段 時間內國際多晶硅市場需求旺盛，國內市場缺口很大，但應該看到，我國多晶硅產業基礎差、底 子薄，國外又對我們進行技術封鎖，如果出現遍地開花搞重復建設的局面，對這個行業的發展將 極為不利，因此，建議政府和行業主管部門加強管理，新建項目一定要謹慎，最好選現有具備條 件的12個工廠走改擴建擴能之路，較為合理的經濟規模在2500噸。當前多晶硅產業化技術攻關應以政府為主導，企業為主體，自主創新，聯合攻關，盡快在較高水 平上建設我國的多晶硅技術及產業示范。選擇產業化技術示范項目，應充分考慮項目實施的環境 和條件。優先選擇電力供應充足且價格低廉、水源相對豐富，氫氣和氯氣輸送便利，副產